常數函數
在数学中,一个常数函数是一个函数,其输出值对每个输入值都是相同的。例如,函数y ( x ) = 4 {\displaystyle y(x)=4}是一个常数函数,因为y ( x ) {\displaystyle y(x)}的值是4,不管输入值x {\displaystyle x}(见图)。
恒定函数y=4
基本属性
形式上,一个常数函数f(x):R→R的形式是f ( x )=c {\displaystyle f(x)=c} 。通常我们写y ( x )=c {\displaystyle y(x)=c}或者直接写y =c {\displaystyle y=c}。
- 函数y=c有2个变量x和у和1个常数c。(在这种形式的函数中,我们看不到x,但它就在那里)。
例子:函数y ( x ) = 4 {\displaystyle y(x)=4}或只是y = 4 {\displaystyle y=4}是具体的常数函数,其中输出值为c = 4 {\displaystyle c=4}。域是所有实数↪Lu_211D↩。编码域只是{4}。即:y(0)=4,y(-2.7)=4,y(π)=4,....输入什么值的x,输出都是"4"。
- 常数函数y=c {\displaystyle y=c}的图象是平面内的一条水平线,它通过点(0 ,c){\displaystyle(0,c)}。
- 若c≠0,则常数函数y=c是一变量x的多项式,度数为零。
- 这个函数的y-截距为点(0,c)。
- 这个函数没有x截距。也就是说,它没有根或零。它永远不会与 x 轴交叉。
- 如果c=0,那么我们有y=0.这就是零多项式或同零函数。每一个实数x都是一个根。y=0的图形是平面内的x轴。
- 常数函数是一个偶数函数,所以y轴是每个常数函数的对称轴。
常数函数的导数
在定义函数的上下文中,函数的导数衡量的是函数(输出)值相对于输入值的变化率。一个恒定的函数不会改变,所以它的导数为0。 ( c ) ′ = 0 {displaystyle (c)'=0} 。
例:y ( x ) = - 2 {\displaystyle y(x)=-{\sqrt {2}}}是一个常数函数。y 的导数是同零函数 y ′ ( x ) = ( - 2 ) ′ = 0 {displaystyle y'(x)=(-{\sqrt {2}})'=0}
反之(相反)也是如此。也就是说,如果一个函数的导数到处都是零,那么这个函数就是一个常数函数。
数学上我们写下这两个语句。
y ( x ) = c ⇔ y ′ ( x ) = 0 ,∀ x ∈ R {\displaystyle y(x)=c,\,eftrightarrow,y'(x)=0,,\,\,forall xin mathbb {R} }。
一般化
如果对A中的每一个a和b,f(a)=f(b),则函数f : A → B是一个常数函数。
例子
真实世界的例子。一家商店的每件商品都卖1欧元。这个函数的域是商店里的物品。编码域是1欧元。
举例说明。设f : A → B,其中A={X,Y,Z,W},B={1,2,3},对每一个a∈A,f(a)=3。那么f是一个常数函数。
例:z(x,y)=2是由A=↪Lu_211D↩²到B=↪Lu_211D↩²的常数函数,其中每一点(x,y)∈↪Lu_211D↩²都映射到值z=2。该常数函数的图象是三维空间中通过点(0,0,2)的水平面(平行于x0y平面)。
例题:极函数ρ(φ)=2.5是将每个角φ映射到半径ρ=2.5的常数函数。这个函数的图象是平面内半径为2.5的圆。
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其他属性
常数函数还有其他性质。参见英文维基百科上的常数函数
问题和答案
问:什么是常数函数?答:常数函数是指每一个输入值的输出值都保持不变的函数。
问:你能举出一个常数函数的例子吗?
答:可以,一个恒定函数的例子是y(x)=4,不管输入值是多少,y(x)的值总是等于4。
问:如何判断一个函数是否是常数函数?
答:你可以通过观察一个函数的输出值是否对每个输入值都保持不变来判断它是否是一个常数函数。
问:当我们说 "y(x)=4 "与常数函数有关是什么意思?
答:当我们说 "y(x)=4 "时,这意味着y(x)的输出值总是等于4,不管输入值x是多少。
问:有什么方法可以直观地看到常数函数的样子吗?
答:有的,通过图像或图表可以直观地看到常数函数的样子。
问:在常数函数中,输出是否随输入而变化?
答:不会,在常量函数中,输出不会因输入而改变。